Open FCoE扩展储存区域网络应用

       利用整合在作业系统中的Open FCoE Initiator软件，可让一般的10GbE网络卡承担FCoE传输，进一步拓展FcoE的部署与应用弹性.
       光纤通道乙太网络（Fibre Channel Over Ethernet，FCoE）被视为是极具潜力的新一代储存区域网络规格，透过将光纤通道协定的封包封装在乙太网络讯框内，,从而让光纤通道协定运行在乙太网络上。 藉此一方面可拓展光纤通道储存区域网络（SAN）应用范围，利用乙太网络基础建设来降低SAN的导入成本；另一方面也可将区域网络（LAN）与储存区域网络整合为一，简化企业资料中心网络架构。 虽然FCoE的物理层采用了10Gb乙太网络，但其基于的是CEE（Convergence Enhanced Ethernet）/DCB（Data Center Bridging）增强型乙太网络，而非一般IEEE 802.3ae 10Gb乙太网络。要解析封装在FCoE讯框中的光纤通道协（FCP）封包，仍须透过可支援FCoE的网络设备，而不能使用一般10GbE网络设备。
      在网络端，必须搭配支援FCoE与CEE/DCB的10GbE交换器，如Brocade的8000系列交换器、Cisco的Nexus 5000系列交换器等；在前端服务器，则可视用户的需要，安装聚合网络配接卡（Converged Network Adapter，CNA），或采用搭配FCoE Initiator软件的10GbE网络卡等。 不同FCoE配接卡的选择 以往网络界面卡（Network Interface Card，NIC）大都是专业网络设备厂商的领域，如10GbE网络卡的主要供应商为Intel、Chelso、Mellanox、Planet（普莱德）等，但FCoE技术由于同时涵盖了区域网络与储存网络，让储存设备厂商也有了切入点，因此在FCoE的服务器端，便形成了三种不同的配接卡选择。
（1） 聚合网络配接卡（CNA）。CNA卡大都属于Emulex、Qlogic与Brocade等传统光纤通道主机总线配接卡（Host Bus Adapter，HBA）厂商的产品，拥有完整的硬件卸载（Offload）引擎，既可处理封装在乙太网络讯框中的TCP/IP资料封包，也可处理FCoE讯框（封装了FCP封包的乙太网络讯框），典型的产品有Qlogic的OLE8042、OLE8150、OLE8050系列与Brocade的1020，以及Emulex的OneConnect系列中的F系列与LightPulse 21000系列等。
（2） 具备FCoE硬件卸载引擎的10GbE网络卡。这类网络卡是由传统的NIC厂商推出，拥有不同程度的FCoE卸载功能，可减轻主机处理FCoE讯框时的运算负担，但卸载功能不如CNA卡那样完整，仍须透过Initiator软件支援。典型产品有Intel的X520系列，以及Mellanox的ConnectX EN与ConnectX-2 EN等。
（3） 一般的10GbE网络卡。仅具备一般区域网络传输用的TCP卸载引擎，但不具备FCoE卸载功能，相关运算工作必须透过Initiator软件交由主机承担。
CNA与NIC界面卡
    显然的，CNA卡的运用弹性与效能要更优于NIC卡，CNA卡可视为一般10GbE网络界面卡与光纤通道SAN用FC HBA的整合，安装了一片CNA卡之后，就同时兼有LAN与FCoE SAN两种功能，由于规格完全与IEEE 802.3ae 10GbE网络兼容，即使不用于FCoE，CNA卡也能当成普通的10GbE网络卡使用，直接连接一般10GbE交换器。而且凭借着完整的硬件卸载引擎，耗用的主机运算资源也相对较少。 相对的，一般的10GbE网络卡只能用于解析TCP/IP封包，没有解析FCoE讯框的能力，必须透过FCoE Initiator软件，才能连接FCoE，但如此一来，主机也须承担较高的运算负担。 但从另一方面来看，CNA卡的价格也明显高于10GbE NIC。目前Emulex与Qlogic两大SAN界面卡厂商推出的CNA卡，价格大都在1,000～1,800美元之间（光纤，不含SFP模块）。而一般的10GbE NIC，价格则大致在500～1,200美元之间（光纤或铜缆，不含SFP模块），CNA卡与普通10GbE NIC之间存在着相当的价格落差。 
       此外，10GbE NIC的问世时间也比CNA卡更早，较早投入10GbE领域的用户都是选择10GbE NIC。因此对于预算有限、或已在10GbE设备上付出相当投资的用户来说，若有适合的FCoE Initiator软件可用，10Gb NIC仍是相当有吸引力的FCoE配接卡选择。
 

Open FCoE提供低价连接方案
          为扩展FCoE的应用范围，减少对专用硬件的依赖，目前至少有两个Open FCoE计划正在进行当中，试图发展针对特定作业系统的FCoE initiator与Target软件，以便利用普通的10GbE网络卡来进行FCoE端点的部署。 其中一个计划是由Intel资深软件工程师Robert Love发起的Open-FCoE，由Open-FCoE.org管理，主要针对Linux平台。另一个计划则在Sun的OpenSolaris项目之下，主要针对Solaris平台。
Open-FCoE.org的Linux解决方案
      2007年启动的Open-FCoE计划，目的是发展Linux下的原生FCoE程序码，让任何能支援暂停讯框（Pause Frame）功能（一种增强型乙太网络功能）的10GbE NIC卡，都能透过Opem-FCoE的程序码来执行FCoE的封包收发工作。换言之，也就是发展可以在Linux环境下运作的FCoE initiator软件，以便利用普通的10GbE NIC连上FCoE SAN。
Open-FCoE.org的FCoE Initiator与执行FCoE所必需的底层DCB驱动程序，已在2009年4月被纳入Linux Kernel 2.6.29之中，以这个Linux Kernel版本为基础，Open-FCoE也开始进入RHEL与SUSE等商用Linux版本之中。
OpenSolaris的Solaris解决方案
     继Intel主导的Open-FCoE之后，Sun也在2009年8月正式发布了OpenSolaris的FCoE initiator与Target软件，只要使用者的10GbE NIC支援暂停讯框或优先流量控制（Priority Flow Control，PFC）功能，就能利用OpenSolaris的FCoE Transport与Virtual FCA驱动程序，让安装标准10Gb NIC的Solaris服务器扮演FCoE的Initiator或Target设备。
网络卡厂商的软件式解决方案
      透过Open Source的FCoE initiator软件，理论上能让任何安装了标准10GbE NIC卡的服务器连接FCoE网络。除了Open Source类型的Iniator软件外，也有一些网络卡厂商提供了搭配自身产品的FCoE驱动程序，其中动作最积极的，便是当前最大的10GbE NIC供应商Intel。
Intel的FCoE驱动程序软件
I     ntel认为FCoE应该是一项免费提供的功能（尽管执行FCoE所需的10GbE NIC并非免费），因而推出了适用于该公司X520系列10GbE NIC卡的FCoE驱动程序。
X520是以Intel 82599 10GbE网络控制芯片为基础的10GbE NIC，虽然不像Emulex或Qlogic的CNA卡能提供完整的FCoE协定硬件卸载功能，但82599芯片也提供了符合CEE/DCB要求的流量控制机制，以及发送与接收CRC处理、直接资料配置（Direct Data Placement）等几项可支援FCoE传输的硬件卸载功能。 尽管Intel宣称，X520的FCoE卸载功能足以满足为最常用的指令提供卸载的需求，但本质上X520对FCoE的支援仍属于软件式，仍需依赖主机上执行的Initiator软件。 
         Intel用于搭配X520网络卡的Intel Network Connections software套件，在15.4版以后都提供DCB与FCoE的支援，套件内含适用于Windows与Linux的FCoE Initiator，这些Initiator软件均已通过Windows Server 2008 SP2/R2、Novell SUSE Linux Enterprise 11 SP1与Red Hat Enterprise Linux 6等4款作业系统、Brocade与Cisco的7款FCoE与FC交换器，以及EMC与NetApp储存设备的兼容性认证。预期今年下半年还能取得Oracle的Linux兼容性认证。 
       只要在服务器上安装X520系列10GbE NIC卡与配套的Intel软件套件，然后在网络卡驱动程控页面上勾选启用DCB，再进入FCoE属性选单，就可看到该服务器允许连接的FCoE LUN。透过开机选项选单，还可设定让服务器透过FCoE网络上的磁碟区开机，也就是SANboot功能。
其他网络卡厂商的Open FCoE支援情况
       Intel的FCoE Initiator只适用于Intel自身的X520系列网络卡，其他10GbE NIC厂商尚没有像Intel这样直接提供搭配自身产品的Initiator软件套件，但只要网络卡本身能支援CEE/DCB所要求的流量控制功能，理论上都能透过Open-FCoE.org或OpenSolaris的Open FCoE Initiator软件，来提供类似功能。当然此时在作业平台支援上就会受Open FCoE Initiator软件所限，只能用在Linux或Solaris平台。
如Mellanox就提供了基于Open-FCoE.org软件模块的OFED软件套件，可适用于该公司的ConnectX EN与ConnectX-2 EN系列10GbE网络卡。
Chelsio也宣称验证了该公司1.1.2-ko版网络卡驱动程序，与内含在RHEL 5.3（2.6.30.9版Kernel）中的Open-FCoE Initiator软件兼容性，透过测试证明该公司10GbE NIC可搭配Open-FCoE Initiator软件，透过不同网络拓墣结构经由FCoE交换器正常连接与存取FC储存设备，并能正常执行Zoning等管理设定作业。
Broadcom目前也为该公司的10GbE网络控制芯片，提供了基于OpenFCoE.org软件模块的FCoE解决方案。
另外Sun（现在的Oracle）的Multithreaded 10GbE网络卡，则能支援OpenSolaris的FCoE initiator软件。